S=1/2反铁磁体Sr3CuTa2O9中随机性驱动量子无序态的可能实现
强关联电子
2024-11-14 v2 材料科学
摘要
量子材料中自旋的集体行为、阻挫诱导的强量子涨落以及竞争自由度之间微妙的相互作用，可导致具有奇异激发的关联量子态，这些既是建立范式模型的基本要素，也拥有用于量子技术的巨大潜力。无序在真实材料中无处不在，对由淬灭随机性产生的有趣基态中无序作用的深入认识，为功能量子材料的设计与发现提供了一条途径。在此，我们报道了对一种基于3d电子的反铁磁体Sr3CuTa2O9的磁化率、比热、电子自旋共振和缪子自旋共振研究。由高温磁化率数据的居里-外斯拟合得到的负居里-外斯温度值，表明Cu2+磁矩之间存在反铁磁相互作用。比热数据显示，尽管由-27 K的居里-外斯温度所反映的Cu2+（S=1/2）自旋间交换相互作用相当强，但直至64 mK仍未出现长程磁有序。比热与磁化率数据的幂律行为及数据坍缩，证明了Sr3CuTa2O9中随机单态的出现。幂律型的自旋自关联函数以及缪子极化不对称性随纵向场依赖t(μ0H)^γ的数据坍缩，进一步佐证了随机性诱导量子无序态的存在。我们的结果表明，由无序诱导的随机性是在该反铁磁体中实现量子无序态的另一种途径。
引用
@article{arxiv.2304.13116,
title = {Possible realization of a randomness-driven quantum disordered state in an S = 1/2 antiferromagnet Sr3CuTa2O9},
author = {B. Sana and M. Barik and S. Lee and U. Jena and M. Baenitz and J. Sichelschmidt and S. Luther and H. Kuehne and K. Sethupathi and M. S. Ramachandra Rao and K. Y. Choi and P. Khuntia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.13116},
year = {2024}
}